Nghiên cứu khai thác gia công tốc độ cao nhằm đảm bảo chất lượng bề mặt gia công khuôn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHAN QUỐC BẢO NGHIÊN CỨU KHAI THÁC GIA CÔNG TỐC ĐỘ CAO NHẰM ĐẢM BẢO CHẤT LƯNG BỀ MẶT GIA CÔNG KHUÔN Chuyên nghành Mã số nghành : CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY : 2.01.00 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2008 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học Cán chấm nhận xét Cán chấm nhận xét : : : Luaän văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày tháng năm CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH Tp HCM, ngày tháng 07 năm 2008 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên : PHAN QUỐC BẢO Ngày, tháng, năm sinh: 04/12/1982 Chuyên ngành: CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Phái : Nam Nơi sinh: QUẢNG NGÃI MSHV: 00405051 I TÊN ĐỀ TÀI: “Nghiên cứu khai thác gia công tốc độ cao nhằm đảm bảo chất lượng bề mặt gia công khuôn” II NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Nhiệm vụ luận văn bao gồm nội dung cần giải sau: a Nghiên cứu tổng quan gia công tốc độ cao b Nghiên cứu sở lý thuyết gia công tốc độ cao gồm: chế độ công nghệ, chiến lược chạy dao, yêu cầu sử dụng gia công tốc độ cao c Ứng dụng gia công tốc độ cao thiết kế quy trình công nghệ gia công chi tiết khuôn đảm bảo chất lượng bề mặt gia công III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 15/01/2008 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/07/2008 V CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS ĐOÀN THỊ MINH TRINH CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua TRƯỞNG PHÒNG ĐT- SĐH Ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA QUẢN LÝ NGÀNH LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn giúp đỡ hướng dẫn tận tình PGS TS Đoàn Thị Minh Trinh, Thầy Cô khoa Cơ Khí bạn đồng nghiệp tạo điều kiện cho thực luận văn Tôi xin gởi lời cảm ơn đến Ông Hy (TGĐ), anh Sâm (PGĐ) công ty khuôn mẫu Mida – nhựa Duy Tân cho phép thực gia công thực nghiệm máy Makino, sử dụng vật tư: dao cụ, phần mềm,… có đóng góp ý kiến quý báu để hoàn thiện nội dung luận văn TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ Luận văn chia làm nội dung sau: Phần A Tổng quan Tình hình nghiên cứu gia công tốc độ cao nước Phần B Nghiên cứu chiến lược chạy dao gia công tốc độ cao Nghiên cứu yêu cầu gia công tốc độ cao Áp dụng gia công tốc độ cao để gia công chi tiết khuôn nắp chụp máy ảnh hãng SONY nhằm đảm bảo chất lượng bề mặt gia công ABSTRACT The innovation of Information Technology had seriously affected to industrial production, especially in modern mould making The Information Technology had been applied widenly to transfer the production processes from traditional way to high-end technology Mould design and mould manufacturing is modernlized gradually with the integration of CAD/CAM technology The best mould making countries such as: Japan, Korean, Taiwan,… had set up the cooperated organization to design and manufacture good moulds with good quality They were willing to invest modern equipments, in which High Speed Machining is one of the best ways to get profit Nowadays, the most competitive factors are: quality, delivery time and cost among the mould makers all the world Vietnamese is now booming with high rate of development and mechanical sectors had contributed into this success including mould making The foreign mould makers have considered Vietnam as a potential market with low labour cost, young labours and good expense market They had invested many mould workshops such as: Framas (Germany), VIEDAM (Denmark), MUTO (Japan), VIPIC (Taiwan), CQS (Taiwan), Kreves (Korean), Seorim (Korean),… and high speed machining is one of the competitive factors that make them become the best They are: delivery time, quality and cost,… High speed machining is still new with the local companies, there are only a few can it such as: Lap Phuc Mould Company, Duy Anh Mould company, Duy Tan-Mida Mould & Plastic company, Thien Long Pens company, Long Thanh Plastic company Although they had good machines, their mould still not very perfect so they can supply very little share market in mould making Mainly they made the simple moulds, the complex mould could not be made in Vietnam like TV moulds, tyre moulds, car moulds,… they must imported from oversea The difficulty is not only in design, manufacturing, but also in high speed maching equipments investment So we had chosen “ Research of high speed machining application to warrantee the quality of surface finish in mould making” as a main purpose to show the advantages of High Speed Machining in modern mould making that many Vietnamese companies are now considering those machines MỤC LỤC MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ÑEÀ PHẦN A: TỔNG QUAN CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIA CÔNG TỐC ĐỘ CAO .1 1.1 Định nghóa gia công TĐC 1.2 Mục đích sử dụng gia công TĐC 1.3 Ưu nhược điểm gia công TĐC .4 1.3.1 Ưu điểm gia công TĐC .4 1.3.2 Nhược điểm gia công TĐC 1.4 Lónh vực áp dụng gia công TĐC 1.5 Kết luận 11 CHƯƠNG 2: TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIA CÔNG TĐC TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC .12 2.1 Tình hình nghiên cứu nước 12 2.1.1 Chi tieát 14 2.1.2 Chi tiết 17 2.1.3 Chi tieát .27 2.1.4 Chi tieát 28 2.1.5 Kết luận 31 2.2 Tình hình nghiên cứu nước 32 PHẦN B CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM CHƯƠNG 3: CHIẾN LƯC CHẠY DAO TRONG GIA CÔNG TỐC ĐỘ CAO 34 3.1 Đường chạy dao song song 35 3.2 Đường chạy dao copy 35 3.3 Đường chạy dao xoắn 37 3.4 Đường chạy dao xoắn đinh vít (Helical) 38 3.5 Đường chạy dao theo kiểu đường cong cao độ không đổi (Z-constant contouring) 42 3.6 Đường chạy dao xicloit 43 3.7 Đường chạy xoắn ốc (stock spiral) .45 3.8 Đường chạy dao vẽ (Pencil tracing) 46 3.9 Đường chạy dao chạy xuống gia công (plunge milling) 47 3.10 Một số cải tiến gia công tốc độ cao vị trí giới hạn 49 3.11 Kết luận .51 CHƯƠNG 4: YÊU CẦU KHI GIA CÔNG TỐC ĐỘ CAO .52 4.1.Yêu cầu chế độ công nghệ .52 4.2 Yêu cầu Dụng cụ 55 4.2.1 Dụng cụ đầu kẹp 55 4.2.2 Dụng cụ cắt 57 4.3 Yêu cầu chất làm nguoäi 60 4.4 Yêu cầu chương trình biên dịch 60 4.4.1 Chức “Look Ahead” – chức nhìn thấy trước .61 4.4.2 Nhận biết lượng dư gia công sót lại “Knowledge of stock remaining” 62 4.5 Các vấn đề gặp phải gia công TĐC 64 4.5.1 Độ rung 64 4.5.2 Caùc góc nhọn cạnh biên 65 4.5.3 Thoaùt phoi .66 4.5.4 Nhiệt độ 66 4.5.5 Vấn đề mòn dụng cụ .66 4.5.6 Tốc độ truyền liệu .69 4.6 Kết luận 69 CHƯƠNG 5: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG GIA CÔNG TĐC CHO SẢN PHẨM NẮP CHỤP SONY 70 5.1 Giới thiệu trung tâm gia công hãng Makino – Nhật Bản .70 5.1.1 Trung tâm gia công CNC thường Makino, Model: KE55 70 5.1.2 Trung tâm gia công cao tốc Makino, Model : S56 .71 5.2 Chi tieát gia coâng 72 5.3 Thiết kế sản phẩm 74 5.4 Chiến lược chạy dao .75 5.4.1 Chaïy dao daïng Stock Spiral 76 5.4.2 Chạy dao dạng xoắn 78 5.5 Phương án gia công 79 5.5.1 Vật liệu gia công: NAK80 .79 5.5.2 Dao cuï 79 5.5.2.1 Dao caàu .79 5.5.2.2 Dao phay ngoùn 81 5.5.3 Phương án gia công 82 5.5.3.1 Gia coâng thoâ .82 5.5.3.2 Gia công bán tinh .83 5.5.3.3 Gia coâng tinh .85 5.6 Kết luận 87 5.6.1 Gia coâng CNC truyền thống 87 5.6.2 Gia công tốc độ cao 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 DANH MỤC HÌNH ẢNH VÀ BẢNG BIỂU Hình 1.1 Tương quan tốc độ cắt nhiệt độ Hình 1.2 Mô tả chiều sâu cắt tỏa nhiệt gia công tốc độ cao Hình 1.3 nh hưởng tốc độ cắt (vc) tới áp suất cắt vị trí gia công (Al 7050) Hình 1.4 nh hưởng vận tốc cắt tới lực cắt Hình 1.5 Gia công chi tiết thành mỏng Hình 1.6 nh hưởng vận tốc cắt tới độ nhấp nhô bề mặt Hình 1.7 Những đổi gia công gia công TĐC Hình 1.8 Rủi ro gặp phải gia công TĐC Hình 1.9 Một số loại khuôn đúc Hình 1.10 Một số loại khuôn ép nhựa khuôn thổi Hình 1.11 Mô hình hoá tạo mẫu nhanh cho khuôn Hình 2.1 Các sản phẩm điện thoại di động Hình 2.2 Hình dạng chi tiết Hình 2.3 Bề mặt có vết lõm Hình 2.4 Những vết xước nut Hình 2.5 Những vết xước chi tiết Hình 2.6 Những vết để lại dừng dao định kỳ (dao phay 12 mm) Hình 2.7 Những dấu để lại gia công dao cầu 10 mm Hình 2.8 Phóng to vết để lại Hình 2.9 Dạng 3-D bề mặt, đo đầu dò laser Hình 2.10 Bề mặt thô nut Hình 2.11 Hướng vết xước Hình 2.12 Phóng to vết xước Hình 2.13 Bề mặt đo tia laser Hình 2.14 Mặt cắt ngang vết xước Hình 2.15 Những vết đỉnh nut Hình 2.16 Những vết khác Hình 2.17 Phóng to vết để lại vùng OPI Hình 2.18 Những đường chạy dao cắt Hình 2.19 Phóng to đường chạy dao cắt vùng OPI Hình 2.20 Bề mặt vùng OPI1 chi tiết đo laser Hình 2.21 Hình dáng chi tiết Luận văn thạc só Hình 5.7 Chiến lược chạy dao Stock Spiral Đây chiến lược chạy dao phối hợp chiến lược chạy dao song song xoắn, nên thời gian gia công lâu dạng Spiral lại nhanh so với dạng chạy dao song song Stock Spiral hạn chế nhược điểm chiến lược spiral dao chuyển hướng chi tiết Chiến lược áp dụng gia công thô cho toàn bề mặt khuôn chi tiết Trang 77 Luận văn thạc só 5.4.2 Chạy dao dạng xoắn: Hình 5.8 Chiến lược chạy dao xoắn Spiral Chiến lược chạy dao chủ yếu dùng gia công tinh bán tinh cho bề mặt phức tạp Tuy nhiên, chạy dao xảy tình trạng chuyển hướng dao bề mặt chi tiết gia công Kết có vết dao cắt để lại bề mặt tạo thành đường dài Những đường khó xử lý sau gia công Trang 78 Luận văn thạc só Chính vậy, chiến lược chạy dao dùng để gia công tinh cho toàn bề mặt chi tiết 5.5 Phương án gia công: 5.5.1 Vật liệu gia công: NAK80 Mô tả: NAK80 loại thép làm khuôn thời gian dài (agehardened precipitation) với độ cứng phân bố đồng đều, xấp xỉ 40 HRc Đây loại thép siêu sạch, Vacuum-Arc Remenlted Steel với cấu trúc hạt đồng đều, độ cứng đồng có tính ổn định kích thước cao Đặc tính: - Siêu sạch, quy trình chế tạo nên công nghệ Vaccum-Arc Remelt - Độ cứng: 40 HRc - Được lâu để đảm bảo tính đồng độ cứng - Khi hàn, NAK không để lại vết làm nguội - Cấu trúc hạt ổn định, rỗ co, rỗ khí - Khả gia công cho NAK nhanh 20% so với thép làm khuôn P20 với 30 HRc - Sau gia công với tải trọng nặng, vật liệu không bị biến dạng - Khả đánh bóng để đạt độ bóng đồng tốt Ứng dụng: - Khuôn cho thấu kính - Những khuôn yêu cầu độ bóng gia công tinh với bắn điện cực EDM (Thông tin từ International Mold Steel) 5.5.2 Dao cụ 5.5.2.1 Dao cầu: Chọn dao cầu hãng Sandvik với thông số sau: * Thông số dao cầu Ball Nose End Mill R3 No Description Item Code Ball nose Endmill R3 R216.42-02034AC30G 1610 Prices USD 100 Cutting Speed (Vc) m/min 340 Feed rate (fz) mm/tooth 0.08 Trang 79 Luận văn thạc só Product R216.42-02034-AC30G 1610 Parameter Value Weight 0.0380 Zn re l2 57 ap_max dmm Alfa_o 20 Helix_lsh 11.2 Bảng 5.1 Thông số dao cầu R3 hãng Sandvik * Thông số dao cầu Ball Nose End Mill R2 No Description Item Code Ball nose Endmill R2 R216.42-02032AC30G 1610 Prices USD 85.31 Cutting Speed (Vc) m/min 340 Feed rate (fz) mm/tooth 0.05 Product R216.42-02032-AC30G 1610 Parameter Value Weight 0.0380 Zn re l2 57 ap_max dmm Alfa_o 20 Helix_lsh 11.2 Bảng 5.2 Thông số dao cầu R2 hãng Sandvik * Thông số dao cầu Ball Nose End Mill R0.5 No Description Item Code Ball nose Endmill R0.5 R216.42-02030AC30G 1610 Prices USD 62.18 Cutting Speed (Vc) m/min 200 Feed rate (fz) mm/tooth 0.015 Product R216.42-02030-AC30G 1610 Parameter Value Weight 0.0311 Zn re 0.5 l2 57 ap_max dmm Alfa_o 20 Helix_lsh 11.2 Bảng 5.3 Thông số dao cầu R0.5 hãng Sandvik Trang 80 Luận văn thạc só Hình 5.9 Dao cầu R0.5, R2, R3 gia công TĐC hãng Sandvik 5.5.2.2 Dao phay ngón: Chọn dao phay ngón, vật liệu hợp kim cứng hãng Sandvik với thông số sau: No Description Item Code Prices SandvikPlura Endmill ∅ R215.h404050BAC01H 1620 55.8 Cutting Speed (Vc) m/min 250 Feed rate (fz) mm/tooth 0.05 Product R215.H4-04050BAC02P 1620 Parameter Value Weight 0.022 Dc Zn dmm l2 57 re 0.5 ap_max 0.2 Baûng 5.4 Thông số dao phay ngón Þ6 hãng Sandvik Hình 5.10 Dao phay ngón Þ6 gia công TĐC hãng Sandvik Trang 81 Luận văn thạc só Dao chọn có cạnh cắt, dùng gia công thô chi tiết để tăng khả loại bỏ vật liệu giảm rung động gây từ cộng hưởng tần số dao gia công tần số riêng hệ thống gia công thô Công thức chung cho mã dao GC1610 GC1620 Sandvik: Khi tốc độ cắt thật sự: ve = πnDe m / ph 1000 1000ve Số vòng quay trục chính: n = v / ph πDe Tốc độ ăn dao : v f = f z × n × z n mm / ph Tốc độ vật liệu gia công : Q = ae × a p × v f 1000 cm / ph 5.5.3 Phương án gia công 5.5.3.1 Gia công thô Nguyên tắc: Chọn dạng gia công lớn tốt để loại bỏ nhiều vật liệu thừa nhanh tốt a Gia công CNC truyền thống Máy chọn: Makino có tốc độ trục chuẩn Model: K55 (8.000 vòng/phút) Chọn dao Sandvik: Flura D6 Chiều sâu cắt: ae = 0.5 mm Lượng dịch dao ngang (step over): ap = 0.2mm Tốc độ cắt theo yêu cầu từ Sandvik: ve = 250 m/phút Lượng dư gia công: 0.2 mm Thời gian gia công: T = Chi phí sử dụng máy: R = 20 USD/giờ Tốc độ trục theo yêu cầu từ nhà cung cấp dao n= 1000ve 1000 x 250 = = 13270v / ph π De 3.14 x6 Vì sử dụng máy tốc độ trục thấp, khả cứng vững đồ gá, hệ thống công nghệ, Nhà sản xuất đề nghị cho chạy với tốc độ n = 2000 vòng/phút gia công phá thô Trang 82 Luận văn thạc só π nDe 3.14 x 2000 x6 = 37.68(m / ph) 1000 1000 Tốc độ ăn dao : v f = f z × n × zn = 0.05 x 2000 x = 400(mm / ph) Khi tốc độ cắt thật sự: ve = Tốc độ vật liệu gia công : Q = = ae × a p × v f 1000 = 0.2 x0.5 x 400 = 0.04(cm3 / ph) 1000 Tổng chi phí gia công: C = T x R = x 20 = 120 USD b Gia công cao tốc Máy chọn Makino, Model: S56, Tốc độ trục lớn máy 20,000 vòng/phút Chọn dao cầu Sandvik Ball Nose End Mill R3 Chiều sâu cắt: ae = 0.5 mm Lượng dịch dao ngang (step over): ap = mm Tốc độ cắt theo yêu cầu từ Sandvik: ve = 340 m/phút Thời gian gia công: T = Chi phí sử dụng máy: R = 30 USD/giờ Tốc độ trục theo yêu cầu từ nhà cung cấp dao n= 1000ve 1000 x340 = = 18046v / ph π De 3.14 x6 Dùng cho phá thô, nhà sản xuất đề nghị cho chạy với tốc độ n = 10,000 vòng/phút Khi tốc độ cắt thật tối đa: ve = π nDe 1000 = 3.14 x10000 x3 x = 188.4(m / ph) 1000 Như vậy, phạm vi tốc độ cắt dao cầu R3 cho trường hợp từ – 188.4 m/ph Tốc độ ăn dao : v f = f z × n × zn = 0.08 x10000 x = 1600(mm / ph) Tốc độ vật liệu gia công : Q = ae × a p × v f 1000 = 0.5 x x1600 = 1.6(cm3 / ph) 1000 Toång chi phí gia công: C = T x R = x 30 = 60 USD 5.5.3.2 Gia công bán tinh Do dùng dao gia công thô lớn nên có góc cạnh không vào Ta phải chọn dao hợp lý để lấy bớt phần phôi trước gia công tinh Trang 83 Luận văn thạc só Ta chọn dao cầu Sandvik Ball Nose End Mill R2 a Gia công máy CNC truyền thống Chiều sâu cắt: ae = 0.3 mm Lượng dịch dao ngang (step over): ap = mm Tốc độ cắt theo yêu cầu từ Sandvik: ve = 340 m/phút Thời gian gia công: T = Chi phí sử dụng máy: R = 20 USD/giờ Tốc độ trục theo yêu cầu từ nhà cung caáp dao n= 1000ve 1000 x340 = = 27000v / ph π De 3.14 x Dùng cho phá bán tinh, nhà sản xuất đề nghị cho chạy với tốc độ tối đa máy CNC truyền thống n = 8,000 vòng/phút π nDe 3.14 x8000 x x Khi tốc độ cắt thật sự: ve = = = 100.48(m / ph) 1000 1000 Như vậy, phạm vi tốc độ cắt dao cầu R2 cho trường hợp từ – 100.48 m/ph Tốc độ aên dao raêng : v f = f z × n × zn = 0.05 x8000 x = 800(mm / ph) Tốc độ vật liệu gia công : Q = ae × a p × v f 1000 = 0.3 x1x800 = 0.24(cm3 / ph) 1000 Toång chi phí gia công: C = T x R = x 20 = 120 USD b Gia công máy cao tốc Chiều sâu cắt: ae = 0.3 mm Lượng dịch dao ngang (step over): ap = mm Tốc độ cắt theo yêu cầu từ Sandvik: ve = 340 m/phút Thời gian gia công: T = Chi phí sử dụng máy: R = 30 USD/giờ Tốc độ trục theo yêu cầu từ nhà cung cấp dao n= 1000ve 1000 x340 = = 27000v / ph π De 3.14 x Vì tốc độ trục tối đa máy CNC cao tốc 20,000 vòng/phút nên nhà sản xuất chọn tốc độ trục thật n = 20,000 vòng/phút Trang 84 Luận văn thạc só Khi tốc độ cắt thật sự: ve = π nDe 1000 = 3.14 x 20000 x x = 251.4(m / ph) 1000 Như vậy, phạm vi tốc độ cắt dao cầu R2 cho trường hợp từ – 251.4 m/ph Tốc độ ăn dao : v f = f z × n × zn = 0.05 x 20000 x = 2000(mm / ph) Tốc độ vật liệu gia công : Q = ae × a p × v f 1000 = 0.3 x1x 2000 = 0.6(cm3 / ph) 1000 Toång chi phí gia công: C = T x R = x 30 = 90 USD 5.5.3.3 Gia công tinh Dựa góc R nhỏ chi tiết, ta chọn dao caàu Sandvik: Ball Nose End Mill R0.5 a Gia công CNC truyền thống Chiều sâu cắt: ae = 0.1 mm Lượng dịch dao ngang (step over): ap = 0.1 mm Tốc độ cắt theo yêu cầu từ Sandvik: ve = 200 m/phút Thời gian gia công: T = Chi phí sử dụng máy: R = 20 USD/giờ Tốc độ trục theo yêu cầu từ nhà cung caáp dao n= 1000ve 1000 x 200 = = 64000v / ph π De 3.14 x0.5 x Duøng cho gia công tinh, nhà sản xuất đề nghị cho chạy với tốc độ tối đa máy CNC truyền thống n = 8,000 vòng/phút π nDe 3.14 x8000 x0.5 x = = ÷ 25.12(m / ph) Khi tốc độ cắt thật sự: ve = 1000 1000 Như vậy, phạm vi tốc độ cắt dao cầu R0.5 cho trường hợp từ – 25.12 m/ph Tốc độ ăn dao : v f = f z × n × zn = 0.015 x8000 x = 240(mm / ph) Tốc độ vật liệu gia công : Q = ae × a p × v f 1000 = 0.1x0.1x 240 = 0.0024(cm3 / ph) 1000 Tổng chi phí gia công: C = T x R = x 20 = 160 USD b Gia coâng cao tốc Chiều sâu cắt: ae = 0.1 mm Trang 85 Luận văn thạc só Lượng dịch dao ngang (step over): ap = 0.1 mm Tốc độ cắt theo yêu cầu từ Sandvik: ve = 200 m/phút Thời gian gia công: T = Chi phí sử dụng máy: R = 30 USD/giờ Tốc độ trục theo yêu cầu từ nhà cung cấp dao n= 1000ve 1000 x 200 = = 64000v / ph π De 3.14 x0.5 x Vì tốc độ trục tối đa máy CNC cao tốc 20,000 vòng/phút nên nhà sản xuất chọn tốc độ trục thật n = 20,000 vòng/phút π nDe 3.14 x 20000 x0.5 x Khi tốc độ cắt thật sự: ve = = = ÷ 62.8(m / ph) 1000 1000 Như vậy, phạm vi tốc độ cắt dao cầu R0.5 cho trường hợp từ – 62.8 m/ph Tốc độ ăn dao : v f = f z × n × zn = 0.015 x 20000 x = 600(mm / ph) Tốc độ vật liệu gia công : Q = ae × a p × v f 1000 = 0.1x0.1x600 = 0.006(cm3 / ph) 1000 Toång chi phí gia công: C = T x R = x 30 = 90 USD Hình 5.11 Dao cầu R0.5 cho vị trí insert * Sản phẩm sau gia công có hình dạng sau: Trang 86 Luận văn thạc só Hình 5.13 Hình dạng chi tiết sau gia công máy phay cao tốc 5.6 Kết luận: 5.6.1 Gia công CNC truyền thống - Độ nhám bề mặt đạt được: Ra= µm - Tổng thời gian gia công máy CNC truyền thống: Tt = 6h (gia công thô) + 8h (gia công bán tinh) + 8h (gia công tinh) = 22 Tổng chi phí gia công: Ct = Tt x R = 22 x 20 = 440 USD - Dung sai chi tieát đường kính insert không đảm bảo theo yêu cầu gia công, nhiên phần khắc phục sau công đoạn gia công lại - Thời gian đánh bóng để đạt độ bóng yêu cầu Ra = 0.6 µm phải thêm ngày Trang 87 Luận văn thạc só 5.6.1 Gia công tốc độ cao - Độ nhám bề mặt đạt được: Ra= 0.8 µm - Tổng thời gian gia công máy phay cao tốc: Tt = 2h (gia công thô) + 3h (gia công bán tinh) + 3h (gia công tinh) = Tổng chi phí gia công: Ct = Tt x R = x 30 = 240 USD - Dung sai chi tiết theo bảng yêu cầu gia công đảm bảo - Thời gian đánh bóng để đạt độ bóng yêu cầu Ra = 0.6 µm ngày Như vậy, tổng chi phí gia công chi tiết máy phay cao tốc giảm 200 USD Đồng thời thời gian gia công chi tiết giảm 14 Chất lượng chi tiết sau gia công phay cao tốc tốt nhiều so với gia công CNC truyền thống Ngoài chi phí sử dụng máy, chi phí đầu tư cho công đoạn đánh bóng lại gia công tốc độ cao rút ngắn từ ngày xuống ngày Kết luận: Gia công tốc độ cao không đem lại suất gia công cao hơn, thời gian giao hàng nhanh hơn, giá thành sản phẩm cạnh tranh mà đảm bảo chất lượng bề mặt gia công Từ giảm công đoạn xử lý tay đánh bóng gia công lại Gia công tốc độ cao yếu tố đem đến khả cạnh tranh doanh nghiệp ngành khuôn mẫu khí xác thời kỳ hội nhập Trang 88 Luận văn thạc só TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trần Văn Địch: Nghiên Cứu Độ Chính Xác Gia Công Bằng Thực Nghiệm, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 2003 [2] Đoàn Thị Minh Trinh: Công nghệ CAD/CAM, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 1998 [3] Nguyễn Cảnh: Qui Hoạch Thực Nghiệm, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh [4] PGS – PTS Đặng Văn Nghìn, trường Đại Học Bách Khoa TPHCM: Tối ưu hoá, 2002 [5] Nguyễn Hữu Lộc, Nhà xuất Đại Học quốc gia TPHCM: Cơ sở thiết kế máy, 2004 [6] Phạm Ngọc Tuấn, Nguyễn Văn Tường: Nhà xuất Đại Học Quốc gia TPHCM: Các phương pháp gia công đặc biệt, 2007 [7] Tạ Duy Liêm: Máy công cụ CNC, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999 [8] Nguyễn Trọng Bình: Tối Ưu Hóa Quá Trình Cắt Gọt, Nhà xuất giáo dục, 2003 [9] Nguyễn Viết Hiển, Luận văn thạc só: Nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt đến độ nhám bề mặt gia công maùy phay CNC, 2005 [10] George E.P.Box, Norman R.Draper: Empirical model-building and response surfaces [11] Averill M.Law, W.David Kelton: Simulation modeling and analysis, third edition, 2000 [12] Specialist journal from Mikron Agie Charmilles AG for the Milling Technology, 2007 [13] Die & Mould Production, CoroPak 2005.1, Sandvik [14] HSM – High Speed Machining book, Sandvik [15] P.Hofmann: Research into high speed, dry and hard milling operations, 2004 Trang 89 Luaän văn thạc só [16] Dr.Martin Lotus, University of Birmingham, UK: Causes of High Speed Machining Irregularities, 2001 [17] Mal Sudhakar in Mikron: New developments in high speed Machining Technology, 2005 [18] Ron Field, Makino: The Ins and Outs of high speed Machining, 1999 [19] Sandvik Coromant: what is high speed machining? www.rsleads.com/507mn-206 [20] Gisbert Ledvon, Advantage of The new EDM and HSM technology, Agie Charmilles Mikron, 2005 [21] Ashley, S., “High Speed Machining Goes Mainstream”, Mechanical Engineering, published by the ASME, May 1995, pp 56-61 Trang 90 TÓM TẮT LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: PHAN QUỐC BẢO Giới tính: Nam Sinh ngày 04 tháng 12 năm 1982 Tại: Quảng Ngãi, Việt Nam Địa liên hệ: 221/7 Vườn Lài, Phường Phú Thọ Hòa, Quận Tân Phú, TPHCM ĐTDĐ: (84) 0908.662606 Email: johnathanquoc@yahoo.com QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO 9/2000 – 4/2005: Sinh viên trường Đại Học Bách Khoa TPHCM, khoa Cơ Khí, chuyên ngành: Chế Tạo Máy 9/2005 – 7/2008: Học viên Cao Học, trường Đại Học Bách Khoa TPHCM, khoa Cơ Khí, chuyên ngành: Chế Tạo Máy QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC 10/2004 – 7/2008: Nhân viên công ty AMS (Advanced Manufacturing Solution) Địa chỉ: 310 Lê Hồng Phong, Phường 1, Quận 10, TPHCM Lónh vực phụ trách: - AgieCharmilles: máy cắt dây CNC EDM, máy bắn điện cực CNC EDM, trung tâm gia công CNC trục trục - Heidenhain: Bộ điều khiển, thước quang tuyến tính - Sandvik: dao cuï ... hình nghiên cứu gia công tốc độ cao nước Phần B Nghiên cứu chiến lược chạy dao gia công tốc độ cao Nghiên cứu yêu cầu gia công tốc độ cao Áp dụng gia công tốc độ cao để gia công chi tiết khuôn. .. bị gia công tốc độ cao Chính chọn đề tài” nghiên cứu khai thác gia công tốc độ cao nhằm đảm bảo chất lượng bề mặt gia công khuôn? ?? phần việc khẳng định với doanh nghiệp tính ưu việt gia công tốc. .. luận gia công tốc độ cao Do phạm vi đề tài: ? ?nghiên cứu khai thác gia công tốc độ cao nhằm đảm bảo chất lượng bề mặt gia công khuôn? ?? chủ yếu tập trung vào ứng dụng chiến lược chạy dao gia công tốc